第一章 绪论

第一节 电气控制系统的研究背景

电气控制技术是涵盖所有关于电与气方面的科学技术，它所涉及的领域比较宽泛，承载的信息含量也很大，详细细化一下电气控制技术，主要包括工业自动化、模拟电子、数字电子、电力电子、通信电子、船舶电站、电子电气、电气技术等内容和范畴。从学术专业角度说，电气控制技术是一门理论性和实践性极强的专业技术科目。电气还有属于自身的电气系统工程。电气控制系统是由各种控制电器、设备、连接导线组成，以实现对生产机械设备进行电气控制的体系，是电气控制技术具体体现的主干部门，是实现电气技术自动化的重要手段。电气控制技术领域十分广泛，遍布各行各业，可谓百川入海。

一、电气控制系统的发展现状

经过几十年的发展，我国的电气自动化技术已经取得了不俗的成绩，但是和国外发达国家比起来仍然有着不小的差距。伴随着我国市场经济的进一步成熟，电气自动化技术方面的竞争也越来越激烈。因此，我国电气自动化控制技术研发与制造机构必须结合自身的实际状况，并发挥出自身的优势，才能够在行业当中抢占重要的位置。

1．电气自动化工程DCS系统

DCS，即分布式控制系统，它是“Distrbuted Control System”的缩写，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，具有实时性、可靠性和可扩充性等优良特点，在生产、生活自动控制领域得到广泛运用。目前，在自动化控制系统运用中，DCS仍然占据着主导地位。但随着DCS的逐渐运用，我们也越来越能感受到分布式控制系统所存在的缺点。比如受DCS系统模拟混合体系所限制，DCS仍然采用的是模拟的传统型仪表，因此，大大地降低了系统的可靠性能，维修起来也显得比较困难；分布式控制系统的生产厂家之间缺乏统一的标准，降低了维修的互换性；此外，DCS的价格非常昂贵。因此，在现代科技革命之下，必须进行技术上的创新。

2．电气自动化控制系统的标准语言规范是Windows NT和IE

在电气自动化的发展领域，人机操作界面已经成为一种主流的发展方向，它具有微机系统控制的灵活性以及容易集成化等优点。另一方面，电气自动化工程控制系统所使用的标准语言使其更加容易维护。

3．信息集成化的电气自动化控制系统

电气自动化控制系统所包含的主要信息技术主要体现在如下几个方面：

（1）管理层面上纵深方向的延伸。企业当中的人力资源、财务核算等数据信息的存取需要使用特定的浏览器进行操作，而且信息技术对于生产过程中的动态形式画面能够进行有效的监督控制，对于企业生产活动当中的第一手信息资料能够及时地掌握。

（2）信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向的扩展比较。并且随着微电子技术的不断投入应用，对于原来明确规定的使用设备也慢慢变得模糊了，而结构软件、通信的能力和统一，使得将信息技术运用在组态环境之下逐渐显得越来越重要。

二、电气工程及其自动化存在的问题

1．电气工程存在的问题

（1）节能问题：电气工程在工业生产中发挥着非常重要的作用，工业生产的各个环节都需要使用电气工程及其自动化技术，电气工程及其自动化技术是推动我国工业生产顺利运行的重要基础。近年来，我国工业生产的智能化水平越来越高，在工业生产中引进了很多先进的电气设备仪器，极大地提高了工业生产的效率和质量。但是电气工程在工业生产中的广泛应用，也消耗了大量的能源，造成能源损耗，不利于我国工业生产的节能减排，影响了工业生产的可持续发展。

（2）质量问题：电气工程的质量直接关系着设施的使用寿命和安全操作。随着人们安全意识的逐渐提高，越来越多的人开始关注电气工程的质量问题。但是很多电气工程企业往往忽视施工质量管理，安全意识薄弱，缺乏系统的、专业的质量监管制度，只重视最后的检测结果，没有将质量管理真正落实到电气工程施工建设的具体工作中，工作进程杂乱无序，导致整个电气工程的质量达不到施工标准。

2．电气工程自动化存在的问题

（1）电气工程自动化系统集成化程度不高：近年来，电气工程及其自动化技术的快速发展，推动了电气工程自动化功能的不断完善。电气工程自动化系统集成化是电气工程及其自动化技术的发展趋势，但是当前我国电气工程自动化系统的集成化程度依然很低，仍处于独立自动化层次，电气工程的独立自动化不能实现信息资源共享，并且功能单一，各个子系统之间互不连接，严重影响了电气工程自动化系统的功能。

（2）电气工程自动化系统的网络架构不统一：电气工程及其自动化技术的发展方向是构建便捷、高效、科学合理的电气工程自动化系统，但是当前我国很多电气工程企业使用的网络构架各不相同，严重阻碍了以网络结构为基础的电气工程自动化系统的发展。另外，很多电气工程自动化系统商家和企业在交换硬件和软件产品的过程中，经常出现程序接口不统一的问题，影响了企业和商家之间信息数据的共享，没有发挥出电气工程自动化系统在实际运行过程中的重要作用。